专访格罗方德Subramani Kengeri：28nm量产致胜关键在于HKMG

电子发烧友网讯：本文主要讲述了28nm量产致胜关键在于HKMG。HKMG：high-k绝缘层+金属栅极。HKMG的优势：不管使用Gate-first和Gate-last哪一种工艺，制造出的high-k绝缘层对提升晶体管的性能均有重大的意义。high-k技术不仅能够大幅减小栅极的漏电量，而且由于high-k绝缘层的等效氧化物厚度(EOT:equivalentoxidethickness)较薄，因此还能有效降低栅极电容。这样晶体管的关键尺寸便能得到进一步的缩小，而管子的驱动能力也能得到有效的改善。缺点：不过采用high-k绝缘层的晶体管与采用硅氧化物绝缘层的晶体管相比，在改善沟道载流子迁移率方面稍有不利。

　　格罗方德技术长办公室先进技术架构主管Subramani Kengeri表示，该公司在32nm节点即引进HKMG制程，为更高密度电晶体实现低漏电流效益;相较于至28奈米才改用HKMG的竞争对手，技术成熟度略胜一筹。因此，拥有充足的HKMG制程量产经验，将是格罗方德往后在28奈米，甚至是20奈米先进制程决胜的优势。

图 格罗方德技术长办公室先进技术架构主管Subramani Kengeri

　　GLOBALFOUNDRIES(全球晶圆)技术长办公室先进技术架构主管Subramani Kengeri认为，无论是18寸晶圆或EUV微影制程的量产，目前都还言之过早。Kengeri强调，目前格罗方德的HKMG技术已演进至第三代，专为28、20nm量身打造，并针对无线通讯、行动运算晶片及高阶中央处理器(CPU)/绘图处理器(GPU)，分别提供相应的超低功率(SLP)、高效能低漏电(LPH)及增强高效能(HPP)三款制程选择。

　　日前亦于2012年设计自动化会议 (DAC)中，展示基于HKMG的28奈米SLP晶片验证设计流程，为先进类比/混合讯号(AMS)设计提供闸极密度、高效能与低功耗各项优点并存的 生产方案。

　　由于28nm制程与设计工具须紧密契合，方能因应各项生产挑战。因此，格罗方德亦扩大与明导国际(MentorGraphics)、新思科技(Synopsys)与益华(Cadence)等电子设计自动化(EDA)工具商合作，确保将类比矽智财(IP)顺利整合至 数位系统单晶片(SoC)。

　　随着28nm技术臻于完备，格罗方德已拿下不少订单。Kengeri指出，2011年第四季，该公司营收已超越联电;且在45奈米以下先进制程的营收比重高达40%，而联电还不到10%。估计在行动风潮持续加温下，两家公司未来营收差距将逐步扩大。

　　至于在20nm以下的制程技术布局，Kengeri指出，行动运算已成推进晶圆生产技术的主要驱动力，故格罗方德将持续聚焦于行动运算晶片制程最佳化，强 攻低电压鳍式场效电晶体(FinFET)、超紫外光(EUV)微影技术，让制程节点演进赶上摩尔定律(Moore*s Law)时程;同时也将全力投入下世代18寸晶圆制造设备研发，优化晶圆量产成本。

　　此外，格罗方德亦与IBM、三星(Samsung)及意法半导体(ST)组成国际半导体发展联盟(ISDA)，共同为半导体先进制程挹注研发资源;而历经近一年发展后，自该联盟产出的技术专利，格罗方德已高占76%比重。Kengeri认为，挟部署HKMG、FinFET多项制程专利优势，格罗方德可望在未来几年的行动运算处理器市场窜红，挑战更高的营收规模。